JP6091782B2 - Engine encapsulated structure of vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、車両のエンジンカプセル化構造物に係り、より詳しくは、冷却性能を改善するために、エンジンルームの熱流動の最適化と共にエンジンルームの熱管理の最適化を図って、燃費、騒音、空気力学などの関連性能を同時に改善できる車両のエンジンカプセル化構造物に関する。 The present invention relates to an engine encapsulated structure of a vehicle. More specifically, in order to improve cooling performance, optimization of heat flow in the engine room and optimization of heat management in the engine room are performed to improve fuel efficiency and noise. The present invention relates to a vehicle engine encapsulation structure that can simultaneously improve related performance such as aerodynamics.
自動車は、構造的に車体とサッシに分けられる。そして、車体は、エンジンルームを初め自動車の外形部分を指す。前記エンジンルームには、通常、エンジン及び変速機、冷却装置、各種補機類などが設置される。
このようなエンジンルームは、走行時に高温発熱するエンジンが搭載される空間であるため、エンジンの効果的な冷却及び熱害防止のためには、車両開発段階でエンジンルームのレイアウトに対する熱流動の最適化を考慮しなければならない。
そのため、各自動車メーカーでは、エンジンルーム内のレイアウトに対する熱流動因子の影響度分析などの様々な研究を通して冷却性能を改善しようとしている。
An automobile is structurally divided into a car body and a sash. The vehicle body refers to the outer portion of the automobile including the engine room. In the engine room, an engine, a transmission, a cooling device, various auxiliary machines, and the like are usually installed.
Since such an engine room is a space in which an engine that generates high temperature during driving is mounted, in order to effectively cool the engine and prevent thermal damage, the optimum heat flow for the engine room layout at the vehicle development stage Must be considered.
Therefore, each automobile manufacturer is trying to improve the cooling performance through various studies such as analysis of the influence of heat flow factor on the layout in the engine room.
すなわち、エンジンルーム内の熱流動に影響を及ぼす要素の改善、左右サイドメンバーのスパン距離及びストラットハウジングの左右距離の増大、エンジンルーム内の部品と補機類構成の単純化及び最適配置、冷却ファンのティルティング、エアガイド構造の最適化などにより熱流動の最適化を図り、これによって、冷却及び熱害防止などの一定水準の改善効果が得られた。
しかし、エンジンルームのレイアウトに対する熱流動の最適化だけではエンジンの冷却及び熱害防止などの部分的な性能改善は可能となったが、エンジンルームの全体的なエンジニアリング性能、すなわち燃費や排気(emission)、騒音(acoustics)、空気力学(aerodynamics)などの総合的な側面では十分な改善効果が得られていない。
In other words, improvement of factors affecting the heat flow in the engine room, the span distance of the left and right side members and the increase of the left and right distance of the strut housing, simplification and optimal arrangement of components and accessories in the engine room, cooling fan The heat flow was optimized by tilting the air and by optimizing the air guide structure, and a certain level of improvement effects such as cooling and prevention of heat damage were obtained.
However, optimization of the heat flow for the engine room layout alone has enabled partial performance improvements such as engine cooling and thermal damage prevention, but overall engine room engineering performance, ie fuel economy and emissions (emission). ), Noises (acoustics), aerodynamics (aerodynamics), etc., a sufficient improvement effect is not obtained.
また、従来、冷却モジュールの構造及び配置の最適化(冷却ファンのティルティングなど)、アクティブエアフラップの適用、エアガイドの配置、及び構造の最適化などにより、冷却性能及び効率を改善しようとする所期の効果は達成したが、エンジンルームの総合的な側面での改善効果及び範囲が限定的であり、複雑なエンジンルーム内の流動特性により適材適所に熱流動を分配することが難しかった。
また、通常、車両の騒音を低減するために、エンジンルームには、エンジンの上部を覆うエンジンカバー、エンジンルームの下部に設置されるアンダーカバーなどが装着されているが、このような部材に対して騒音低減、熱気排出などのために構造の改善及び最適化、材質の改善などが行われるだけで、燃費や空気力学などの考慮されていない。
したがって、冷却という観点でエンジンルームの熱流動を最適化するために、さらに発展したエンジンルームの熱管理の最適化が必要である。
In addition, conventionally, it is intended to improve the cooling performance and efficiency by optimizing the structure and arrangement of the cooling module (tilting of the cooling fan, etc.), applying the active air flap, arranging the air guide, and optimizing the structure. Although the desired effect was achieved, the improvement effect and the scope of the overall aspect of the engine room were limited, and it was difficult to distribute the heat flow to the right place due to the flow characteristics in the complex engine room.
In order to reduce vehicle noise, the engine compartment is usually equipped with an engine cover that covers the top of the engine and an under cover that is installed at the bottom of the engine compartment. In order to reduce noise and discharge hot air, the structure is improved and optimized, and the material is improved. Fuel efficiency and aerodynamics are not considered.
Therefore, in order to optimize the heat flow of the engine room from the viewpoint of cooling, it is necessary to further optimize the heat management of the engine room.
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであって、冷却性能を改善するために、エンジンルームの熱流動の最適化と共にエンジンルームの熱管理の最適化を図って、燃費、騒音、空気力学などの関連性能を同時に改善できる車両の多目的エンジンカプセル化構造物を提供することにその目的がある。 The present invention has been made in view of the above points, and in order to improve the cooling performance, the engine room heat flow is optimized together with the engine room heat management, the fuel efficiency, It is an object to provide a multi-purpose engine encapsulation structure for a vehicle that can simultaneously improve related performance such as noise and aerodynamics.
前記の目的を達成するために、本発明は、エンジンルームの上部に配置される上部の遮蔽構造物として、エンジンルーム内でエンジンと変速機が組み合わされたパワートレインの上側を囲むように設置されるエンジンルームカプセル化部材と、エンジンルームの下部に配置される下部の遮蔽構造物として、パワートレインの下側を囲むように設置されるアンダーボディーカプセル化部材と、を含んで構成され、前記エンジンルームカプセル化部材とアンダーボディーカプセル化部材は、それぞれ上下位置で互いに組み合わされた状態でパワートレインを囲むようにパワートレインと車体との間に設置され、上下に組み合わされた状態の前面流入口を介して流入されて内部を通過する間、パワートレインを冷却した空気をアンダーボディーカプセル化部材の開放された後面出口を介して排出するように設置され、前記エンジンルームカプセル化部材は、エンジンルームの上側遮蔽のための上面カバーと、側面遮蔽のための左右両側面カバーが一体に形成された構造を有し、前記上面カバーと側面カバーの後端には後面を遮蔽する後面カバーが一体に形成されると共に前面は空気が流入されるように開放された構造であり、前記エンジンルームカプセル化部材の側面遮蔽のための左右両側面カバーには、内側面の上下の各位置に沿って前後に長く形成され、前記前面流入口を介して流入された空気を後方に案内する冷却空気流動用ガイドが設けられることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is installed as an upper shielding structure disposed at the upper part of the engine room so as to surround the upper side of the power train in which the engine and the transmission are combined in the engine room. An engine room encapsulating member, and an underbody encapsulating member installed to surround the lower side of the power train as a lower shielding structure disposed in the lower part of the engine room. The room encapsulating member and the underbody encapsulating member are installed between the power train and the vehicle body so as to surround the power train in a state where they are combined with each other in the vertical position. The air that has cooled the powertrain is passed through the interior while passing through Is installed so as to discharge through the surface exit after being opened Le reduction member, the engine room encapsulation member includes a top cover for the upper shield of the engine compartment, the left and right side surfaces cover for side shield integral A rear cover that shields the rear surface is integrally formed at the rear ends of the upper surface cover and the side surface cover, and the front surface is open so that air can flow in, The left and right side covers for side shielding of the engine room encapsulating member are formed long in the front and rear along the upper and lower positions of the inner side, and guide the air that has flowed in through the front inlet to the rear. A cooling air flow guide is provided .
前記エンジンルームカプセル化部材は、車体のフロントエンドモジュール、ダッシュパネル、左右両側のサイドメンバーの間の空間をエンジンルーム内の上部で遮蔽するように設置されることを特徴とする。 The engine room encapsulating member is installed so as to shield a space between a front end module of a vehicle body, a dash panel, and left and right side members at an upper part in the engine room.
前記エンジンルームカプセル化部材の内側面には遮熱及び吸音用インシュレーターが装着されることを特徴とする。 The engine room encapsulating member is provided with an insulator for heat insulation and sound absorption.
前記エンジンルームカプセル化部材の内側面に遮熱及び吸音用インシュレーターが装着され、前記エンジンルームカプセル化部材の内側面または前記インシュレーターの内側面で排気系部品の周辺部分で熱害防止板が装着されることを特徴とする。 An insulator for heat insulation and sound absorption is mounted on the inner side surface of the engine room encapsulating member, and a thermal damage prevention plate is mounted on the inner side surface of the engine room encapsulating member or the inner side surface of the insulator at the peripheral part of the exhaust system parts. It is characterized by that.
前記アンダーボディーカプセル化部材は、エンジンルームの下側遮蔽のための下面カバーと、側面遮蔽のための左右両側面カバーが一体に形成された構造を有し、前面と後面は空気の流入及び排出を可能にするために、開放された構造であることを特徴とする。 The underbody encapsulating member has a structure in which a lower surface cover for lower side shielding of an engine room and right and left side surface covers for side surface shielding are integrally formed, and the front and rear surfaces are inflow and exhaust of air. In order to enable the above, it is characterized by an open structure.
前記アンダーボディーカプセル化部材の内側面で排気系部品の周辺部分に熱害防止板が装着されることを特徴とする。 A thermal damage prevention plate is mounted on the inner surface of the underbody encapsulating member around the exhaust system part.
前記アンダーボディーカプセル化部材の内側面でエンジン及び変速機のオイルパンの下側部分に遮熱用インシュレーターが装着されることを特徴とする。 A heat-insulating insulator is mounted on the lower side of the oil pan of the engine and transmission on the inner surface of the underbody encapsulating member.
本発明よれば、車両のエンジンカプセル化構造物がエンジンと変速機を囲んで遮熱性能を有するように設置されることにより、エンジンルームの熱を保存して次の運転初期にエンジン及び変速機の迅速なウォームアップを可能にし、これによって、機械的な摩擦力を減少させて燃費を向上させる効果がある。
特に、ウォームアップ時間を短縮してCO2などの排気ガスの低減、初期燃費の改善、初期暖房性能の向上、エンジン及び変速機の摩耗減少などを図ることができ、冷間時のアイドル騒音の低減と共に吸音性能を有するように設けられ、ダッシュパネルを通過して室内に流入される騒音(エンジン騒音、走行時の路面騒音)を改善でき、歩行者との衝突時に緩衝構造物の役割をするため、歩行者の傷害を減らすことができる。
According to the present invention, the engine encapsulated structure of the vehicle is installed so as to surround the engine and the transmission so as to have a heat shielding performance, so that the heat of the engine room can be stored and the engine and the transmission can be used at the initial stage of the next operation. This makes it possible to increase the fuel efficiency by reducing the mechanical frictional force.
In particular, the warm-up time can be shortened to reduce exhaust gases such as CO 2 , improve initial fuel consumption, improve initial heating performance, reduce wear on the engine and transmission, etc. Provided with reduced sound absorption performance, it can improve the noise (engine noise, road surface noise when traveling) that passes through the dash panel and flows into the room, and acts as a buffer structure when colliding with pedestrians Therefore, pedestrian injury can be reduced.
以下、図面を参照し本発明の実施例について詳細に説明する。
本発明は、冷却性能を改善するために、エンジンルームの熱流動の最適化と共にエンジンルームの熱管理の最適化を図るものであって、燃費、騒音、空気力学などの関連性能を同時に改善できる車両の多目的エンジンカプセル化構造物(engine encapsulation structure)を提供する。
本発明のエンジンカプセル化構造物は、後述するように、エンジン及びそれに付属した排気パイプなどの排気系部品、変速機などを囲む構造で設置されると共に、遮熱性能を有するように設けられることにより、エンジンルームの熱を保存して次の運転初期にエンジン(排気系部品含む)及び変速機などのパワートレイン(power train)の迅速なウォームアップ(warm−up)を可能にし、これによって、機械的な摩擦力を減少させて燃費を向上させる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In order to improve the cooling performance, the present invention optimizes the heat flow of the engine room and the heat management of the engine room, and can simultaneously improve related performances such as fuel consumption, noise, and aerodynamics. A multi-purpose engine encapsulation structure for a vehicle is provided.
As will be described later, the engine encapsulated structure of the present invention is installed so as to surround an engine, exhaust system parts such as an exhaust pipe attached thereto, a transmission, etc., and to have a heat shielding performance. By this, it is possible to store the heat of the engine room and to quickly warm-up the power train (power train) such as the engine (including exhaust system parts) and the transmission in the initial stage of the next operation, Reduces mechanical friction and improves fuel economy.
特に、本発明のエンジンカプセル化構造物は、ウォームアップ時間を短縮してCO2などの排気ガスの低減、初期燃費の改善、初期暖房性能の向上、エンジン及び変速機の摩耗減少などを図ることができ、騒音と関連しては冷間時のアイドル騒音の低減と共に吸音性能を有するように設けられることにより、ダッシュパネルを通過して室内に流入される騒音(エンジン騒音、走行時の路面騒音)を改善でき、歩行者との衝突時に緩衝構造物の役割をするため、歩行者の傷害を減らすことができる。 In particular, the engine encapsulation structure of the present invention, the reduction of exhaust gases such as CO 2 to shorten the warm-up time, improvement of the initial fuel, improve initial heating performance, achieving and wear reduction of the engine and the transmission In relation to the noise, it is provided to have a sound absorbing performance as well as to reduce idle noise during cold, so that noise flowing into the room through the dash panel (engine noise, road noise during driving) ) And can act as a cushioning structure at the time of collision with a pedestrian, so that pedestrian injury can be reduced.
以下、本発明のエンジンカプセル化構造物の構造及び設置状態に対して図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例によるエンジンカプセル化構造物100の構成及び設置状態を示す斜視図であり、図2と図3は、本発明の実施例によるエンジンカプセル化構造物100の設置状態を示す断面図である。図2は、図1の「A−A」線に沿って切断した際の断面図であり、図3は、図1の「B−B」線に沿って切断した際の断面図である。
また、図4は、本発明の実施例によるエンジンカプセル化構造物100の適用時、空気流動状態を概略的に示す図面であり、図5は、本発明のエンジンカプセル化の概念を説明するための参考図である。
Hereinafter, the structure and installation state of the engine encapsulation structure of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view illustrating a configuration and an installation state of an
FIG. 4 is a view schematically showing an air flow state when the
先ず、本発明のエンジンカプセル化に対する概念を説明する。本発明者は明確な説明のために、図5に示すようにニアフィールドカプセル化(Nearfield Encapsulation)の概念、ミッドフィールドカプセル化(Midfield Encapsulation)の概念、車体形状カプセル化(Car Body Shaped Encapsulation)の概念を導入して説明する。
ニアフィールドカプセル化は、エンジンと変速機を囲むようにカプセル化する概念であり、カプセル化部材をエンジン及び変速機の表面に直接付着して主にエンジン/変速機のみカプセル化するが、エンジンと変速機及びその付属部品の構造及び配置が多様であるため、レイアウトの構成が困難である。
First, the concept for engine encapsulation of the present invention will be described. For the sake of clear explanation, the inventor has shown the concept of near field encapsulation, the concept of midfield encapsulation, and car body shape encapsulation as shown in FIG. Introduce and explain the concept.
Near-field encapsulation is a concept of encapsulating an engine and a transmission so that the encapsulating member is directly attached to the surface of the engine and the transmission to mainly encapsulate only the engine / transmission. Since the structure and arrangement of the transmission and its accessories are diverse, the layout configuration is difficult.
また、車体形状カプセル化は、エンジンルーム内の車体形状に応じて車体の表面に部材を付着して全エンジンルームをカプセル化する概念であり、これを実際に適用する場合、レイアウトの構成は容易であるが、原価/重量が増大する問題がある。
したがって、本発明のエンジンカプセル化構造物100は、ミッドフィールドカプセル化の概念を適用している。ミッドフィールドカプセル化はニアフィールドカプセル化に比しては空間が拡張された概念であり、車体形状カプセル化に比しては狭い概念である。
すなわち、ミッドフィールドカプセル化は、エンジン(付属の排気系部品含む)と変速機が組み合わされたパワートレインと車体との間でカプセル化する概念で、これは性能、レイアウト、原価、重量の最適化を考慮した複合(Hybrid)カプセル化の概念である。
Body shape encapsulation is a concept that encapsulates all engine rooms by attaching members to the surface of the body according to the shape of the body in the engine room. When this is actually applied, the layout configuration is easy. However, there is a problem that the cost / weight increases.
Therefore, the
In other words, mid-field encapsulation is a concept that encapsulates between a powertrain that combines an engine (including attached exhaust system parts) and a transmission, and a vehicle body, which optimizes performance, layout, cost, and weight. This is a concept of hybrid encapsulation in consideration of the above.
このような本発明のエンジンカプセル化構造物100に対して図1を参照して説明する。エンジンカプセル化構造物100は、エンジンルームの上部に配置されるエンジンルームカプセル化部材110と、エンジンルームの下部に配置されるアンダーボディーカプセル化部材120で構成される。
エンジンルームカプセル化部材110は、エンジンルーム内の上部に固定される上部の遮蔽構造物であって、エンジン(図2の図面符号「21」)及び変速機(図3の図面符号「22」)などの上側空間を含んで、車体前端のフロントエンドモジュール14、エンジンルームと車室の境界位置に配置されるダッシュパネル11、左右両側のサイドメンバー12の間の空間をエンジンルーム内の上部で遮蔽するように設置される。
Such an engine-encapsulated
The engine
このようなエンジンルームカプセル化部材110は、エンジンルームの上側遮蔽のための上面カバー111と、側面遮蔽のための左右両側面カバー112が一体に形成され、図2に示すように、車体を基準として横方向を切断した際の断面形状が「n」字断面形状を有する構造である。
また、上面カバー111と側面カバー112の後端には、後面を遮蔽する後面カバー113が一体に形成された構造であり、前面は空気が流入されるように開放された構造である。
このようなエンジンルームカプセル化部材110は、エンジンルーム内の車体部分または車体に付着された固定構造物に固定されるが、例えば、上面カバー111の前端部はその対応位置のフロントエンドモジュール14のキャリア13に、左右両側面カバー112はエンジンルーム内の側面車体部分及びサイドメンバー12に、後面カバー113はダッシュパネル11に固定される。
In such an engine
Further, the
Such an engine
このように固定されるエンジンルームカプセル化部材110は、軽量化のために合成樹脂を所定の厚さで成形して製作するが、好ましくは合成樹脂にガラス繊維などの補強材で補強した複合材料、例えばPP−GF30(polypropylene glass fiber)を材質として製作される。
また、好ましい実施例で、エンジンルームカプセル化部材110の内側面には、所定の厚さの保温(遮熱)及び吸音用インシュレーター(図示せず)が装着されるが、この時、インシュレーターはポリウレタンフォーム(polyurethane foam)材質により製作されたものが使用される。しかし、本発明はこれに限定されることはなく、その他の遮熱及び吸音素材として使用されるものを選択してもよい。
The engine
In a preferred embodiment, the engine
また、エンジンルームカプセル化部材110の内側面またはインシュレーターの内側面で排気系部品の周辺部分には熱害防止板(図示せず)がさらに装着されるが、熱害防止板として所定の厚さのアルミニウム合金薄板が用いられる。
一方、アンダーボディーカプセル化部材120は、既存のエンジンルームアンダーボディーの代わりに使用され、その機能をさらに補完した部材である。平板構造として装着される通常のアンダーボディーとは異なり、エンジンルームの下側遮蔽のための下面カバー121と、側面遮蔽のための左右両側面カバー122が一体に形成され、図2に示すように、「U」字断面形状を有する構造である。
アンダーボディーカプセル化部材120は、エンジンルーム内の下部に固定される下部の遮蔽構造物であって、エンジン21及び変速機22などの下側空間を含んで、車体前後端及び左右両側のサイドメンバー12の間の空間をエンジンルーム内の下部で遮蔽するように設置される。
Further, a heat damage prevention plate (not shown) is further mounted on the inner surface of the engine
On the other hand, the
The
このようなアンダーボディーカプセル化部材120もエンジンルーム内の車体部分または車体に付着された固定構造物に固定されるが、例えば、左右両側面カバー122がエンジンルーム内の側面車体部分及びサイドメンバー12に固定される。
このように固定されるアンダーボディーカプセル化部材120も軽量化のために合成樹脂を所定の厚さで成形して製作するが、好ましくは合成樹脂にガラス繊維などの補強材で補強された複合材料、例えばPP−GF30を材質として製作される。
また、アンダーボディーカプセル化部材120の内側面で排気系部品の周辺部分には熱害防止板(図示せず)がさらに装着されるが、熱害防止板として所定の厚さのアルミニウム合金薄板が用いられる。
Such an
The
Further, a heat damage prevention plate (not shown) is further mounted on the inner surface of the
そして、 アンダーボディーカプセル化部材120の内側面で、エンジン21及び変速機22のオイルパン23,24の下側部分には所定の厚さの保温(遮熱)用インシュレーター(図示せず)が装着されるが、この時、インシュレーターはポリウレタンフォーム材質により製作されたものが使用される。しかし、本発明はこれに限定されることはなく、その他の遮熱素材として使用されるものを選択してもよい。
上述した本発明のエンジンカプセル化構造物100は、図1及び図3に示すように、エンジンルームの内部に設置され、図1の図面符号「25」は車体前端に設置される冷却ダクトであり、冷却ダクト25には制御部(図示せず)の制御信号によりエンジンカプセル化構造物100の前面流入口を開閉するアクティブエアフラップ(active air flap)が設置される。
A heat insulation insulator (not shown) having a predetermined thickness is mounted on the inner surface of the
The engine encapsulated
アクティブエアフラップは、エンジンカプセル化構造物100の前面流入口を開閉するための装置であって、開閉作動によりエンジンカプセル化構造物100の内部への空気の流入及び排出を制御する。
アクティブエアフラップは、図面に示していない制御部が車両運転状態に応じて出力する制御信号により開閉作動を制御するが、初期始動やキーオフ(Key−Off)時には制御部により閉鎖状態に制御し、車両走行中の冷却時には開放状態に制御する。
The active air flap is a device for opening and closing the front inlet of the
The active air flap controls the opening / closing operation by a control signal output by a control unit (not shown) according to the vehicle operating state, but is controlled by the control unit to be in a closed state at initial start or key-off (Key-Off), When the vehicle is running, it is controlled to be open during cooling.
即ち、車両走行中、冷却水、排気ガス、エンジンオイル、変速機オイルなどの温度が基準以上になる温度条件で、制御部は、冷却のためにエアフラップを開放状態に制御し、車両初期始動時(迅速なウォームアップ(warm−up)の誘導)や低負荷走行条件、定速走行条件、キーオフ(熱保存のため)時のように基準以下の温度条件ではエアフラップを閉鎖状態に制御する。
このようなエアフラップは、車両に既に適用されているものであって、ラジエーターグリル、バンパー穴などを開閉するように設置されるエアフラップであってもよく、冷却モジュールを構成する冷却ファンシュラウド(shroud)の通風口を開閉するように設置されるファン一体型エアフラップ(fan louver active air flap)であってもよい。
In other words, while the vehicle is running, the control unit controls the air flap to the open state for cooling, under the temperature conditions where the temperature of cooling water, exhaust gas, engine oil, transmission oil, etc. exceeds the reference, and the vehicle is initially started. The air flap is controlled to be closed when the temperature is below the standard, such as during time (quick warm-up), low load driving conditions, constant speed driving conditions, or key-off (for heat storage). .
Such an air flap is already applied to a vehicle, and may be an air flap installed so as to open and close a radiator grill, a bumper hole, etc., and a cooling fan shroud ( It may be a fan-integrated air flap installed to open and close the air vent of the shroud).
以下、図4を参照して空気流動状態について説明する。エアフラップの開放状態でエンジンカプセル化構造物100の前面流入口を介して空気が流入されるが、この時、流入された空気がエンジンカプセル化構造物100の内部を通過してエンジン21(排気パイプなど排気系部品を含む)及び変速機22などのパワートレイン部品を冷却した後、アンダーボディーカプセル化部材120の開放された後面出口を介して後方に排出される。
また、車両のキーオフ(Key−Off)時や停車、初期始動時、低負荷高速または低速走行時にエアフラップが閉鎖されると、エンジンカプセル化構造物100の前面流入口が閉鎖されると共にエンジンカプセル化構造物100がエンジン21の周辺を遮蔽するため、エンジンルームの熱を保存する。
Hereinafter, the air flow state will be described with reference to FIG. Air is introduced through the front inlet of the
Further, when the air flap is closed at the time of vehicle key-off (Key-Off), stopping, initial starting, low-speed high-speed or low-speed traveling, the front inlet of the
特に、キーオフ(Key−Off)時や初期始動時には、エアフラップの閉鎖状態でエンジンルームの熱を保存することになるため、次の運転初期にエンジン21及び変速機22の迅速なウォームアップ(warm−up)を可能にし、これによって、機械的な摩擦力を減少させて燃費を向上させる。
さらに、初期始動時のエアフラップの閉鎖状態で、エンジン21及び変速機22を囲んでいるエンジンカプセル化構造物100の内部が密閉状態になるため、従来と比較して本発明のエンジンカプセル化構造物100によりエンジンと変速機がより早くウォームアップすることになり、ウォームアップ時間を短縮してCO2などの排気ガスの低減、初期暖房性能の向上、エンジン及び変速機の摩耗減少などを図ることができる。
In particular, at the time of key-off (Key-Off) or initial start-up, the heat of the engine room is stored with the air flap closed, so that the
Furthermore, since the inside of the
また、高負荷低速または高速走行時、フラップを開放すると、前方に流入する空気がエンジンカプセル化構造物100の内部を通過してエンジン及び排気系部品の表面を冷却させる。
それと共に、エンジン及び変速機の迅速なウォームアップにより冷間時のアイドル騒音が低減され、ダッシュパネル11を通過して室内に流入される騒音(エンジン騒音、走行時の路面騒音)を改善でき、歩行者との衝突時に緩衝構造物の役割をするため、歩行者の傷害を減らすことができる。
したがって、本発明のエンジンカプセル化構造物を適用する場合、燃費、騒音、空気力学など関連性能を同時に改善することができる。
Further, when the flap is opened during high-load low-speed or high-speed running, the air flowing forward passes through the inside of the
At the same time, the idling noise during cold is reduced by the rapid warm-up of the engine and transmission, and the noise (engine noise, road surface noise during traveling) flowing through the
Therefore, when the engine-encapsulated structure of the present invention is applied, related performance such as fuel efficiency, noise, and aerodynamics can be improved at the same time.
図6と図7は、本発明の他の実施例によるエンジンカプセル化構造物を適用した断面図であって、入口及び出口側空気加速用ノズル喉フォーミング部114,123,124と排気系冷却空気誘導用ガイド115を形成した実施例の図面である。
図6及び図7の実施例は、図面に示すように、エンジンカプセル化構造物100で空気が流入される前側部分と空気が排出される後側部分に空気加速のためのノズル喉フォーミング部114,123,124を設置したもので、エンジンカプセル化構造物100を構成するエンジンルームカプセル化部材110の上面カバー111の内側面と、アンダーボディーカプセル化部材120の下面カバー121の内側面に、それぞれ内側に凸状の構造を有するようにノズル喉フォーミング部114,123,124を形成する。
6 and 7 are cross-sectional views to which an engine encapsulation structure according to another embodiment of the present invention is applied. Inlet and outlet side air acceleration nozzle
6 and 7, the nozzle
この時、エンジンカプセル化構造物100の前側部分で、上面カバー111の内側面と下面カバー121の内側面にそれぞれ上下位置に配置されるようにノズル喉フォーミング部114,123を突出形成するが、空気の前後方向の流動経路上でノズル喉フォーミング部114,123により、空気が流入されるエンジンカプセル化構造物100の前側部分の流動断面積が縮小される。
また、エンジンカプセル化構造物100の内部を通過した後、アンダーボディーカプセル化部材120の開放された後面出口を介して後方に排出される空気が加速されるように、アンダーボディーカプセル化部材120の下面カバー121の後端部の内側面に排出空気の流動断面積を縮小させる凸状の構造を有するノズル喉フォーミング部124をさらに形成する。
At this time, in the front portion of the
The
下面カバー121の後端部のノズル喉フォーミング部124は、排出空気を加速させてエンジン及び変速機を冷却する空気の排出速度を増加させるためのものである。すなわち、エンジンカプセル化構造物100の前側部分に形成されたノズル喉フォーミング部114,123と、後側部分に形成されたノズル喉フォーミング部124は、エンジンカプセル化構造物100の入口側及び出口側でそれぞれ流入空気と排出空気を加速させて冷却効果を増大させる構造である。
したがって、エンジンカプセル化構造物100の前面流入口を介して流入された空気がノズル喉フォーミング部114,123,124により流動断面積が縮小される部分を順番に通過して空気の流れが加速され、これによって、エンジンカプセル化構造物100の内部を空気が加速された状態でより早く通過するため、さらに効果的な冷却が行われる。
The nozzle
Therefore, the air flowing in through the front inlet of the
また、図6及び図7の実施例で、エンジンルームカプセル化部材110の左右の各側面カバー112の内側面には、エンジンカプセル化構造物100の内部に流入した空気が排気系部品(排気パイプなど)15に沿って流れるように、空気の流れを排気系部品15の配置経路に沿って後方に案内する排気系冷却空気誘導用ガイド115が設置される。
排気系冷却空気流動用ガイド115は、左右の各側面カバー112の内側面で上下位置にそれぞれ形成され、車体方向を基準として前後に長く形成されるが、これによって、ガイド115によりエンジンカプセル化構造物100の内部に流入された空気の流動が排気系が配置された経路に沿って集中されるようにする。
In the embodiment of FIGS. 6 and 7, the air flowing into the
The exhaust system cooling
このように車両走行中の高温状態に維持される排気系部品15の配置経路に沿って冷却空気を案内して流動を集中させるガイド115が設置されることにより、さらに効果的な排気系部品15の冷却が行われ、このような排気系冷却空気誘導用ガイド115はノズル喉フォーミング部114,123,124と共にエンジンルームの最適の熱管理及び冷却性能の改善を達成できるようにする主要構成部である。
上記のような本実施例のエンジンカプセル化構造物100に前面流入口を開閉するアクティブエアフラップ(active air flap)が設置されることにより、エンジンカプセル化構造物100の内部への空気の流入及び排出が制御される。
As described above, by installing the
By installing an active air flap that opens and closes the front inlet in the
具体的には、車両走行中、冷却水、排気ガス、エンジンオイル、変速機オイルなどの温度が基準以上となる温度条件で、制御部が冷却のためにエアフラップを開放状態に制御し、車両初期始動時(迅速なウォームアップ(warm−up)の誘導)や低負荷走行条件、定速走行条件、キーオフ(熱保存のためのものである)時などの基準以下の温度条件ではエアフラップを閉鎖状態に制御する。
図8は、図6及び図7に示した実施例のエンジンカプセル化構造物を適用した状態で初期始動、走行中冷却、キーオフ時の冷却水の温度を示す図面である。
図9は、図6及び図7に示した実施例のエンジンカプセル化構造物を適用した状態で初期始動、走行中冷却、キーオフの場合のエンジンルームの熱管理状態を説明するための図面である。
Specifically, while the vehicle is running, the control unit controls the air flap to be in an open state for cooling under a temperature condition in which the temperature of cooling water, exhaust gas, engine oil, transmission oil, etc. exceeds a reference, and the vehicle Air flaps should not be used at initial start-up (quick warm-up induction), low-load driving conditions, constant-speed driving conditions, or key-off conditions (for heat storage). Control to the closed state.
FIG. 8 is a view showing the temperature of cooling water at the time of initial start, cooling during traveling, and key-off in a state where the engine encapsulation structure of the embodiment shown in FIGS. 6 and 7 is applied.
FIG. 9 is a view for explaining a thermal management state of the engine room in the case of initial start, cooling during running, and key-off in a state where the engine encapsulation structure of the embodiment shown in FIGS. 6 and 7 is applied. .
先ず、初期始動時、エアフラップの閉鎖状態ではエンジン及び変速機などを囲んでいるエンジンカプセル化構造物の熱保存作用(図9参照)により、エンジンがより迅速にウォームアップ(warm−up)できるが、エンジンの迅速なウォームアップにより図8に示すように、初期始動の間、エンジン冷却水の温度が従来に比べて早く上昇することになり、サーモスタットの完全開放時点も早めることができる。 First, at the initial start, the engine can be warmed up more quickly due to the heat storage action (see FIG. 9) of the engine encapsulated structure that surrounds the engine and the transmission when the air flap is closed. However, as shown in FIG. 8 due to the rapid warm-up of the engine, the temperature of the engine cooling water rises earlier than in the prior art during the initial start, and the time point for completely opening the thermostat can be accelerated.
図8を参照すると、エンジンのウォームアップの完了時点(サーモスタットの完全開放時点)が従来15分から5分になり、大きく短縮されたことが分かる。
また、走行中冷却時、エアフラップの開放状態で図9に示すように、エンジンカプセル化構造物に流入された空気が排気系部品の経路に沿って流れるように誘導されて排気系部品の表面が効果的に冷却され、キーオフ(Key−Off)の後は、エアフラップの閉鎖状態でエンジンの駆動が停止し、長時間の熱保存がなされるため、エンジンルーム内の温度が外気温よりも高温に維持される。
外気温25℃条件でエンジンオフの後、15時間が経過したにもかかわらず、エンジンカプセル化構造物の熱保存作用により、45℃の温度が維持されることが分かる。
しかし、従来は、約5時間が経過すると、エンジンカプセル化構造物内の温度が外気温に到達することが分かる。
Referring to FIG. 8, it can be seen that the engine warm-up completion time (time when the thermostat is fully opened) has been greatly reduced from 15 minutes to 5 minutes.
Further, when the vehicle is cooled during running, as shown in FIG. 9 with the air flap open, the air that has flowed into the engine encapsulation structure is guided to flow along the path of the exhaust system parts, and the surface of the exhaust system parts. After the key-off (Key-Off), the engine stops operating with the air flap closed, and heat is stored for a long time. Maintained at high temperature.
It can be seen that the temperature of 45 ° C. is maintained due to the heat storage action of the engine-encapsulated structure, even though 15 hours have passed after the engine is turned off at the
However, conventionally, it can be seen that the temperature in the engine-encapsulated structure reaches the outside air temperature after about 5 hours.
以上、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の属する技術分野を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。 As mentioned above, although preferred embodiment regarding this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, All the changes in the range which does not deviate from the technical field to which this invention belongs are included.
100 エンジンカプセル化構造物
110 エンジンルームカプセル化部材
111 上面カバー
112 側面カバー
113 後面カバー
114 ノズル喉フォーミング部
115 冷却空気誘導用ガイド
120 アンダーボディーカプセル化部材
121 下面カバー
122 側面カバー
123,124 ノズル喉フォーミング部
100 Engine Encapsulated
Claims (11)
An air flap that opens and closes the front inflow port in a state where the engine room encapsulating member (110) and the underbody encapsulating member (120) are combined is installed, and the air flap is controlled by the control unit according to the vehicle operating state. 2. The engine encapsulated structure for a vehicle according to claim 1, wherein the opening and closing operation is controlled by a control signal to be output, thereby cooling and heat-preserving the internal space in which the power train is disposed.
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